对分布于云南的旱柳 (Salix matsudana) 和云南柳 (Salix cavaleriei) 之间的一个自然杂交种进行了研究。野外观察表明疑似杂交种异蕊柳 (Salix × heteromera) 形态上介于旱柳和云南柳之间,并得到了基于叶形态特征的主成份分析的印证。核基因ITS序列数据表明这三个种存在ITS序列的种内和个体内的多态性,且疑似杂交种的ITS序列的基因型总是疑似亲本的嵌合体。因此可以判定异蕊柳是旱柳和云南柳的自然杂交后代。流式细胞分析表明这三个种均为四倍体,因而,本杂交事件为同倍体杂交。基于四个叶绿体序列片段的数据表明本自然杂交事件是不对称的,云南柳是异蕊柳的母本。常见外来种旱柳与稀有本地种云南柳的杂交可能导致稀有种云南柳的濒危甚至灭绝。研究表明柳属植物的引种应非常谨慎。
植物性系统进化过程中很少有植物通过雌性败育的方式实现性系统由联合走向分离,然而雄花在百合科植物中大量存在,引起了研究者的关注。本研究利用百合科豹子花属植物的腊叶标本,获取它们的花性别表型、花大小、株高以及分布海拔等信息探讨豹子花属植物的性表达样式,并对样本量较多的开瓣豹子花、云南豹子花、多斑豹子花和豹子花四个种的性表达及其与个体大小的关系进行分析。研究结果表明:1) 六种豹子花属植物标本中都有雄花存在;根据雄性花和两性花的不同组合,形成雄性个体、两性花个体,和雄花两性花同株个体三种植株类型;2) 个体大小(株高)和分布海拔之间不存在相关关系,和植株性别类型相关,即雄性个体一般显著小于具有雌性功能的两性花个体和雄花两性花同株个体;3) 个体大小与花大小、每个个体开花总数和雌花数量成显著的正相关关系,而与每个个体的雄花数量无显著的相关关系。本研究更正了一直以来对豹子花属植物性系统的错误认识,首次报道雄花在豹子花属植物中普遍存在,并指出雄花和雄性个体的出现是大小依赖性分配的结果。同时,以研究实例证明了利用腊叶标本开展植物性系统多样性的可行性。
蓝果杜鹃 (Rhododendron cyanocarpum) 为大理苍山特有的濒危植物,有粉色和白色两种花冠类型。为了探讨该物种花色多态性的意义,本研究调查了粉色花和白色花植株在已知的各居群的分布频率、花冠的反射光谱及其它的花部特征、有效传粉者及其访花频率与结实情况。结果表明:粉色花植株在所有调查的居群中占优势 (77%~100%)。粉色花的花冠反射光谱在430nm和650nm有两个峰,而白色花只在430nm有一个反射峰。同时,花特征如:花柱与柱头颜色、花冠长度、花萼长度、花梗长度以及雌雄蕊最短距离,两种花冠存在显著差异。另外,尽管熊蜂作为这两种花冠的主要传粉者,但粉红花的访花频率以及自然条件下的结实情况显著高于白色花。本研究结果推测粉红色花可能受到了稳定性选择的作用。
利用11个核基因组微卫星标记对普洱茶3个居群、大理茶3个居群及过渡型大理茶2个居群共104株古茶树进行了遗传学分析。研究表明,普洱茶、大理茶和过渡型大理茶居群的遗传多样性相对较低,平均等位基因(Na)为4852,平均香农多样性指数(I)为117,平均期望杂合度(He)和观测杂合度(Ho)分别为059和052,其中大理茶的遗传多样性水平低于普洱茶和过渡型大理茶。AMOVA分析表明,普洱茶和大理茶之间遗传分化显著(FST=0305),遗传变异主要在居群内 (分别为9351%和8941%),而居群间的遗传变异较低(分别为649%和1059%)。主成分分析和STRUCTURE聚类分析均支持大理茶和普洱茶为不同的组,过渡型大理茶主要由大理茶驯化而来,并在栽培过程中与大理茶产生了遗传分化。在混栽的大理茶和普洱茶居群间存在由大理茶向普洱茶的明显基因渐渗,证实了大理茶参与了普洱茶的驯化过程。最后,讨论并提出了对大理茶和普洱茶古茶树资源保护的相关建议。
通过所收集的1175种 (品种) 植物的1390个傣名,并对生活型外的1691个含义进行分析、统计、归纳,阐明了傣族对植物的认知。他们用“宏哦宾”,即“从地上长出来的,有生命的东西”对“植物”这个抽象而综合词汇进行定义,与现代科学“从地上长出的任何东西”的“植物”定义异曲同工,这是世界上很多其它民族所没有的。他们把植物的生活型和经济类型作为“属”名,把植物的形态特征、经济用途、分布生态和故事传说等有关含义作为“种”名,在对1691个植物名字含义的统计中,它们分别占了60%、30%、8%和2%,充分体现了傣族对植物“见什么像什么就叫什么”的植物命名方法。它类似于现代植物分类学对植物命名的林奈氏“双名法”。基于傣族对植物的认知和植物傣名结构,可以建立起“植物界”、栽培植物和野生植物的两个“科”、生活型和经济类型的约20个“属”,以及具有“双名”的3000多个“种”和1000多个“品种”的5个结构层次的民间植物分类系统。
高温胁迫包括极端高温和中高温,严重影响了植物的一系列生理活动,尤其是光合作用,而植物应对极端高温和中高温胁迫具有不同的策略。高山植物因长期生长于相对寒冷的环境中,相比而言应缺少对高温胁迫的适应机制。本文以圆锥南芥作为一种高山模式植物来探索其在中高温下是否表现出耐热能力,如果具有耐热能力,那么在光合方面与拟南芥存在怎样的差异。研究发现,圆锥南芥在中高温处理后具有更高的光化学效率及快速可逆的恢复过程,表现出了较强的耐热能力。两物种的F0没有明显的差异,而圆锥南芥在热处理后及恢复过程中具有更高的Fm,促进其快速光合修复。在热处理后,非光化学能量耗散快速瞬时上升,及时保护光系统II免受光损伤和热伤害,另外,HSP101蛋白迅速诱导可能启动了光化学修复。最后,圆锥南芥在严重高温处理后具有更高的存活率再次验证了它在中高温下的耐热能力。结果表明,圆锥南芥具有更耐热的光合系统以及有效的光合修复机制来耐受中高温胁迫。
兰属植物 (Cymbidium) 是重要的观赏花卉。该属大多数种类生长在适度荫蔽的环境中,但附生型的西藏虎头兰 (Ctracyanum) 却能在阳光直射的环境下良好生长。为了探究西藏虎头兰适应强光的生理机制,研究选取同属的地生型墨兰 (Csinense) 与其进行对照实验,测定了这两种植物在不同光照强度下的叶绿素荧光参数和P700氧化还原态。结果表明,在强光下,西藏虎头兰光系统I和II活性的下降程度比墨兰小,而环式电子传递的激发程度更高。环式电子传递的激发有助于增强西藏虎头兰在强光下的光保护,而墨兰因环式电子激发程度较低,使其不能适应强光。由于附生环境更容易出现间歇性的直射光,西藏虎头兰的这种适应强光的能力可能有助于它更充分地利用附生环境中的光照资源。
文章对竹柏 (Podocarpus nagi) 种子的脱水耐性和贮藏特性进行了研究,结果表明:竹柏种子成熟时初始含水量约为 (35 ± 07)%,种子对脱水敏感,其最低安全含水量约为 (1686 ± 073)%,具有顽拗性种子的典型特征;湿藏和半干藏都可以作为短期保存竹柏种子的方法,且以4℃保存优于15℃保存,但不管种子含水量如何,零下低温保存对竹柏种子都是致命的;半干藏法保存实验中,未进行脱水处理的种子 (对照) 在4℃贮藏6个月,种子萌发率没有发生明显下降,但贮藏期延长到9个月时,临界含水量的种子萌发力保存最高;不管贮藏介质的含水量高低,也无论贮藏在4℃还是15℃,湿藏种子在9个月的贮藏期内萌发率均没有明显的降低,但当贮藏到12个月时,15℃湿藏种子的萌发率显著高于4℃贮藏的种子,但15℃湿藏的种子在贮藏到3个月时即发现种子在贮藏期间萌发,且随着贮藏介质含水量的升高和贮藏期的延长,萌发的种子增多;竹柏的离体胚经过2h硅胶快速脱水至含水量7%后再冷冻即可获得90%以上的融后存活率,且超低温保存1年的离体胚解冻后,与只保存1周的存活率没有明显差异,表明超低温长期保存竹柏种子是可行的。本研究可以为进一步探究顽拗性种子的短期贮藏和长期保存提供理论基础和基础资料。
根据樟叶越桔 (Vaccinium dunalianum) 叶芽转录组测序获得的熊果苷合成酶基因VdAS1部分EST序列设计引物,结合RACEPCR技术获得VdAS1基因全长1577bp cDNA序列。其完整的开放阅读框推测编码由475个氨基酸残基组成的VdAS1蛋白,理论相对分子量为5222kD,等电点pI=574,负电荷残基 (Asp+Glu) 总数为53个,正电荷残基 (Arg+Lys) 总数为45个,不稳定系数为3793,属稳定性蛋白质。生物信息学分析表明VdAS1与枸杞的糖基转移酶相似率高达74%,其二级结构主要构件为α螺旋和随机卷曲,不存在跨膜区,属于亲水性蛋白质,并结合信号肽预测结果推测VdAS1直接锚定在细胞基质中行使功能。该研究为后期VdAS1的异源表达和功能研究奠定了基础。
在内蒙古通辽市科尔沁左翼后旗蒙古族居住地区采用随机抽样和农户推荐选择30个农户,同时在邻近地区的汉族选择了10个农户作为对比分析。庭园样方取样为整个庭园面积,设立40个样方进行调查。结果表明,内蒙古通辽市科尔沁左翼后旗蒙古族庭园和邻近地区汉族庭园植物垂直结构主要有0~1m、1~2m、2~5m、5~10m、>10m等五类,其中不论是小规模庭园还是大规模庭园,5m以下的阶层占优势;两个民族庭园植物种植模式研究结果阐明科尔沁左翼后旗蒙古族与邻近汉族相比,目前很少栽培观赏植物,仍停留在与日常生活相关的蔬菜植物栽培的水平上,而邻近的汉族已开始注重栽培美化环境的庭园植物。此外,本研究运用MVSP统计软件分析庭园类型表明科尔沁左翼后旗蒙古族庭园主要有4种类型,邻近的汉族庭园有3种类型,并且当地蒙古族与邻近的汉族庭园有所差异,这些差异是由两个民族间农耕文化传统以及畜牧业植物文化差异、庭园面积、庭园历史及庭园管理水平、传统植物利用知识的差异所造成。
森林转型是指森林覆盖率由净减少到净增加的过程。中国森林早在20世纪80年代就进入了转型期,然而,中国热带地区的总森林覆盖率虽呈增长趋势,但依旧存在着天然林大量被毁的现象。鉴于天然林对森林生态系统功能的重要作用,本研究通过加入森林类型分类的内容,以西双版纳为例探讨其森林转型的真实特征。结果表明:森林转型理论单纯以“总森林”覆盖率为研究对象,忽视了其他森林类型的动态变化,甚至掩盖了“天然林”的真实动态变化。西双版纳的森林转型主要是人工种植林的扩张所致,只是树木数量统计上的转型。事实上,自1988年以来,西双版纳的天然林一直在锐减。所以建议未来关于森林转型的研究应将“森林”区分成不同的森林类型加以研究。
大气氮沉降或人类活动导致生态系统氮输入增加,可能会提高土壤氮含量水平,促进优势种的生长和减少环境异质性,从而使物种共存的生态位减少,群落物种多样性降低。为研究土壤氮含量的增加对森林群落乔木树种多样性的影响,本研究在西双版纳热带季节雨林随机设置了14个1ha的样方,对各样方土壤总氮 (TN) 含量、乔木树种丰富度以及西双版纳热带季节雨林20ha动态监测样地中各样方乔木树种及建群种望天树 (Parashorea chinensis) 生物量进行了调查。结果表明:土壤氮含量与乔木树种丰富度具有显著负相关而与群落及建群种望天树生物量具有显著正相关。我们推测其机制可能是:土壤氮含量增加促进了建群种望天树等的生长及群落生物量的积累,减少树种共存的生态位,由于竞争排斥等原因而导致群落树种丰富度降低。因此,减少生态系统人为氮输入,对于保护西双版纳热带季节雨林乔木树种多样性具有重要意义。
龙胆科龙胆属滇龙胆 (Gentiana rigescens) 与獐牙菜属青叶胆 (Swertia mileensis)为我国特有种。采用高效液相色谱法测定其中马钱苷酸、獐牙菜苦苷、龙胆苦苷和当药苷含量,结合多变量分析研究环烯醚萜类成分含量及其构成比例在龙胆科植物种内和种间的差异。研究结果显示,4种环烯醚萜类成分的计量特征呈现种间差异,依据环烯醚萜类成分含量及其构成比例,所有滇龙胆样品可分为4类。马钱苷酸含量与纬度呈极显著负相关 (R=-0348,P<005),与海拔呈极显著正相关 (R=0307,P<001);獐牙菜苦苷含量与经度呈极显著负相关 (R=-0592,P<001),高海拔有利于植株中当药苷构成比例的增加 (R=0245,P<005);地理因子对植株中龙胆苦苷含量变化影响不显著 (P>005)。